珀耳帖單元:關於此元素的所有信息

珀耳帖細胞

您可能需要 在您自己的DIY項目中冷藏一些東西。 為此,您需要一個珀耳帖單元。 這種基於熱電效應的半導體器件可以非常快速地冷卻。 你可以買一些 亞馬遜之類的商店,或直接從損壞的設備中將其刪除。 您可以使用的設備之一是典型的冷水分配器和一些不帶壓縮機的除濕機。

這種類型的帕爾貼電池在工業的不同領域中廣泛用於製冷。 原因是它有很多 優於其他傳統冷卻系統。 例如,在上面給出的兩個示例中,對於飲水機,它專用於冷卻水箱,使其保持新鮮;而在除濕機中,它冷卻進入的空氣,從而使水分凝結並滴落在水箱中。冷凝罐...

熱電效應

很多 熱電效應 是將溫差轉換成電壓的電壓,反之亦然。 這可以通過使用熱電偶或非常特殊類型的材料(通常是半導體)來實現。 在這種情況下,溫度梯度會在材料中產生電荷載流子,即電子(-)或空穴(+)。

這個效果可以用來 眾多的應用,包括加熱,冷卻,測量溫度,發電等。 這是由於所謂的熱電效應中存在各種效應。 他們之中有一些是:

  • 塞貝克效應:由托馬斯·塞貝克(Thomas Seebek)觀察到,這是一種施加了溫差的熱電偶產生電的現象。 當發現觀察到兩種金屬通過其末端之一連接時,會對其施加溫差,並且發現它們在其分開的末端處產生電勢差。 這樣,就有可能利用某種來源產生的熱量將其轉化為電能。
  • 湯姆森效應:描述了帶有溫度梯度的載流導體的加熱或冷卻。 威廉姆斯·湯姆森(Williams Thomson)或開爾文勳爵(Lord Kelvin)對此進行了描述。

通常,Seebek,Thomson和Peltier效應 可以是可逆的,儘管在焦耳加熱的情況下並非如此。

珀爾帖效應

珀爾帖效應

El 珀爾帖效應 相似,這就是我們在本文中討論的單元所基於的單元。 吉恩·佩爾捷(Jean Peltier)於1834年發現了該物業,與西貝克(Seebek)相似。 當電壓引起兩種不同材料或熱電偶之間的溫差時,就會發生這種情況。 在當前設備的情況下,它們是半導體,但它們也可以是被稱為珀耳帖結的金屬。

也就是說,如果將電荷施加到這些設備上, 一側變熱而另一側變冷。 這是因為電子從高密度區域傳播到低密度區域,它們以與理想氣體相同的方式膨脹,因此冷卻了該區域。

順便說一句,單級TEC可以產生一個 零件之間的溫差最高可達70ºC。 因此,如果保持高溫零件冷卻,則TEC或Peltier電池將具有更多的冷卻能力。 吸收的熱量將與提供的電流和時間成正比。

TEC的優缺點

像任何系統一樣,TEC或Peltier電池也有其優點和缺點。 這就是為什麼某些製冷系統仍偏愛使用其他常規方法的原因。 之間 好處 他們是:

  • 它沒有活動部件,因此不需要維護,並且 更可靠.
  • 不使用壓縮機 不會污染CFC氣體。
  • 它可以 輕鬆,精確地控制溫度,通過改變施加的電流,可以達到一個度的分數。
  • 體積雖小,但可以用 不同大小.
  • 有一個 長壽 與某些機械冰箱所提供的相比,最長可達100.000小時。

使用TEC的缺點 聲音:

  • 你只能 耗散有限 熱流。
  • 效率不高 從能量上來講,與氣體壓縮系統相比。 但是,新的進步使其效率越來越高。

性能

珀爾帖板,例如TEC1 12706 它的價格可以在幾歐元,所以非常便宜。 該板的尺寸為40x40x3mm,內部包含127個半導體對。 電力為60w,標稱電源電壓為12v,標稱電流為5A。

有了她,你可以 在兩面之間產生最大溫度差65ºC,這是相當不錯的。 它可以在-55ºC至83ºC的溫度範圍內工作而不會損壞自身,因此,如果您超出這些值,則會冒無法使用的風險。 如果您保持其中的價值,那麼它甚至可以完美地持續200.000個小時的工作時間,也就是很多年...

這個模型的效率大約是 提取12-15w熱量,考慮到它消耗約20w的功率,效率約為25%或60%。 無論如何,您必須記住該值也會受到環境溫度的極大影響。

如果您願意,也可以購買以下產品,而不是只購買TEC或Peltier電池: 找不到產品。 完整的冷卻系統.

珀爾帖電池應用

帕爾貼冰箱

好吧,珀耳帖細胞 主要用於冷卻。 例如,您可以用它冷卻水或任何其他液體,或創建自己的自製除濕機。 無論是什麼,它的設置都非常簡單。 一旦獲得或獲得電池,您將只需要通過它的正極和負極電纜施加直流電。 這樣,一側會變熱,而另一側會變冷。 您必鬚根據要尋找的東西很好地識別它的側面。

Arduino的應用示例

您可以使用 連接方案 就像我們為他製作的那個 繼電器模塊,而不是為Peltier電池和風扇提供220v AC,而是為12v DC供電。 您可以使用相同的原理圖,然後將散熱器連接到Arduino開發板。

一切都連接好後,您就可以 為Arduino IDE創建一個簡單的代碼 這樣就可以控制您的製冷系統,例如這種製冷系統可以根據什麼條件控制繼電器,從而可以激活系統(您可以使用其他濕度,溫度傳感器等):

const int pin = 9; //Debe ser el pin conectado al relé para su control

const float thresholdLOW = 20.0;
const float thresholdHIGH= 30.0;

bool state = 0; //Celda Peltier desactivada o desactivada

float GetTemperature()
{
return 20.0; //sustituir en función del sensor de temperatura (o lo que sea) empleado
}

void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //el pin de control se define como salida
}

void loop(){
float currentTemperature = GetTemperature();

if(state == 0 && currentTemperature > thresholdHIGH)
{
state = 1;
digitalWrite(pin, HIGH); //Se enciende el TEC
}
if(state == 1 && currentTemperature < thresholdLOW)
{
state == 0;
digitalWrite(pin, LOW); //Se apaga el TEC
}

delay(5000); //Espera 5 segundos entre las mediciones de temperatura en este caso
}


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